Calculadora de Tensión Térmica

Acerca de esta calculadora

Cuando un elemento estructural se calienta o se enfría pero está totalmente restringido — sin poder dilatarse ni contraerse libremente —, el cambio dimensional impedido se convierte en tensión interna. Esta calculadora aplica la fórmula estándar de ingeniería σ = E · α · ΔT, donde E es el módulo de Young (rigidez) del material, α es su coeficiente de dilatación térmica y ΔT es el cambio de temperatura; con E en GPa, α en ppm/°C y ΔT en °C, la tensión resulta en MPa (el producto E · α · ΔT con esas unidades está en kPa, así que se divide entre 1.000 para dar MPa). El signo sigue a ΔT: el calentamiento (ΔT positivo) da un valor positivo, que es una tensión de compresión, y el enfriamiento da un valor negativo, que es una tensión de tracción.

Es un cálculo crítico para todo lo que está fijado rígidamente por ambos extremos: tuberías soldadas entre anclajes, vías de carril soldado continuo, vigas de puentes unidas a los estribos y conjuntos de varios materiales donde las diferencias de dilatación crean tensión en la unión. Los ingenieros lo usan para dimensionar juntas de dilatación, seleccionar materiales y verificar que un componente restringido no ceda ni pandee bajo la oscilación de temperatura prevista.